KR20180104938A - 차선 변경 장치, 그를 포함하는 시스템, 및 그 방법 - Google Patents

차선 변경 장치, 그를 포함하는 시스템, 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차선 변경 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시스템은 차량의 방향지시등 레버의 회전 각속도 및 변속레버의 전기장 신호를 감지하고 주변 차량과의 거리를 감지하는 센서부, 상기 센서부로부터 감지된 상기 차량의 회전 각속도, 상기 전기장 신호, 주변 차량과의 거리를 이용하여 운전 모드를 설정하고, 상기 운전 모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하여 차량의 차선 변경을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

차선 변경 장치, 그를 포함하는 시스템, 및 그 방법{Apparatus for changing lane of vehicle, system having the same and method thereof}
본 발명은 차선 변경 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속레버에 추가한 센서를 통해 운전 모드를 자동 설정하고, 설정된 드라이빙 모드에 따라 차선 변경을 다르게 실행할 수 있는 기술에 관한 것이다.
자동차가 도로를 주행하는 경우, 운전자는 도로의 상태 또는 진행하고자 하는 방향에 따라 차선을 변경하게 된다. 이러한 차선변경 시 운전자가 차량에 구비되는 거울을 이용하여 차량의 좌, 우측, 그리고 후방의 차량 상태 또는 장애물의 존재 여부를 확인한 후 공간의 여유가 있고, 다른 차량과의 충돌 위험이 없는 경우 시행한다. 이러한 차선 변경을 자동으로 지원하기 위한 자동 차선 변경 시스템이 차량들에 적용되어 왔다.
그런데, 차량의 주행 스타일은 운전자의 성향에 따라 각기 다르게 나타나는데, 현재 제안되는 차량에서의 차선 변경 제어는 운전자의 성향이 아닌 후방 차량과의 이격거리 등 안전성을 기반으로 도 1과 같이 차선 변경을 위한 스위치가 온된 후 차선 변경 제어를 시작하여 차선 변경 제어 완료 시점까지 운전자별 의지와 상관없이 일괄적인 시간 및 거리로 모든 차량에 적용되고 있다.
이에 운전성향에 따라 다소 답답하거나 또는 너무 급격하게 차선변경이 이루어져 불안감을 느끼게 하는 경우가 종종 발생하고 있다.
본 발명의 실시예는 차량 주행 중 차선변경을 하고자 하는 경우, 변속레버에 구비된 센서를 통해 운전자의 의지를 파악하여 반영함으로써 운전자 의도에 맞는 차선 변경이 이루어질 수 있는 차선 변경 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시스템은 차량의 방향지시등 레버의 회전 각속도 및 변속 레버의 전기장 신호를 감지하고 주변 차량과의 거리를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 감지된 상기 차량의 회전 각속도, 상기 전기장 신호, 주변 차량과의 거리를 이용하여 운전 모드를 설정하고, 상기 운전 모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하여 차량의 차선 변경을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 센서부는, 상기 차량의 회전 각속도를 추출하는 각도 측정 센서; 사용자의 접촉에 따른 전기장 신호를 감지하는 전기장 신호 감지 센서를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 각도 측정 센서는 방향지시등 레버에 탑재되고 상기 전기장 신호 감지 센서는 변속 레버에 탑재될 수 있다.
일실시예에서, 상기 센서부는, 전방, 측방, 후방 차량의 속도, 자차와의 거리를 감지하는 전방위 센서를 더 포함 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전 모드는, 빠른 차선 변경을 수행하는 제 1 운전모드, 및 상기 제 1 운전보드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 2 운전모드, 상기 제 2 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 3 운전모드로 구분될 수 있다.
일실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 회전 각속도, 상기 전기장 신호, 상기 전방위 센서의 감지 결과를 이용하여 상기 운전 모드를 설정하는 운전모드 설정부; 상기 운전모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하는 차선 변경 경로 생성부; 및 상기 차선 변경 경로에 따라 차선 변경을 수행하는 차선변경 제어부를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 회전 각속도가 제 1 기준치 이상인 경우 상기 제 1 운전모드를 설정하고, 상기 회전 각속도가 제 2 기준치 이상이고 제 1 기준치 미만인 경우 상기 제 2 모드로 설정 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전모드 설정부는, 상기 전기장 신호의 발생 시간이 제 3 기준치 미만인 경우 상기 제 1 운전모드를 설정하고, 상기 전기장 신호의 발생 시간이 제 3 기준치 이상 제 4 기준치 미만인 경우 상기 제 2 운전모드를 설정 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전모드 설정부는, 상기 전방위 센서의 감지 결과 차선을 변경하고자 하는 목표 차로의 전방, 측방, 후방의 주변 차량과의 거리 및 속도를 기반으로 충돌 가능성 및 변경 여유 시간을 산출하여, 상기 충돌 가능성이 높고 상기 변경 여유시간이 짧은 경우 상기 제 1 운전모드로 설정 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전모드 설정부는, 상기 회전 각속도가 제 2 기준치 이상이거나, 상기 전기장 신호 발생 시간이 제 4 기준치 이상이거나 상기 전방이 센서의 감지 결과 상기 충돌 가능성이 낮고 상기 변경 여유 시간이 많은 경우 상기 제 3 운전모드로 설정 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전모드 설정부는, 상기 회전 각속도 및 상기 전기장 신호를 이용하여 운전자의 의지를 파악하고, 상기 전방위 센서의 감지결과보다 상기 운전자의 의지를 우선순위로 하여 상기 운전 모드를 설정 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전모드 설정부는, 상기 전기장 신호의 발생시간을 이용하여 사용자의 변속레버 접촉시간을 감지하여 운전모드를 판단 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전모드 설정부는, 상기 전기장 신호의 발생시간이 짧으면 빠른 차선 변경을 수행하는 제 1 운전모드로 설정하고, 상기 전기장 신호의 발생시간이 상기 제 1 운전모드 시보다 길면 상기 제 1 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 2 운전모드로 설정하고 상기 전기장 신호의 발생시간이 상기 제 2 운전모드 시보다 길면 상기 제 2 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 3 운전모드로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 장치는 센싱된 방향지시등 레버의 회전 각속도, 변속 레버의 전기장 신호, 주변차량과의 충돌 가능성을 이용하여 운전 모드를 설정하는 운전모드 설정부; 상기 운전 모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하는 차선 변경 경로 생성부; 및 상기 차선 변경 경로에 따라 차선 변경을 수행하는 차선변경 제어부를 포함 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전 모드는, 빠른 차선 변경을 수행하는 제 1 운전모드, 및 상기 제 1 운전보드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 2 운전모드, 상기 제 2 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 3 운전모드로 구분될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 방법은 센싱된 차량의 방향지시등 레버의 회전 각속도, 사용자의 접촉여부에 따른 전기장 신호, 전방위 센싱 데이터를 수신하는 단계; 상기 회전 각속도, 상기 전기장 신호, 전방위 센싱 데이터를 이용하여 운전 모드를 설정하는 단계; 상기 운전 모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하는 단계; 및 상기 차선 변경 경로에 따라 차선 변경을 제어하는 단계를 포함 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전 모드를 설정하는 단계는, 빠른 차선 변경을 수행하는 제 1 운전모드, 및 상기 제 1 운전보드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 2 운전모드, 상기 제 2 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 3 운전모드로 구분하여 설정 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전 모드를 설정하는 단계는, 상기 회전 각속도가 제 1 기준치 이상인 경우 상기 제 1 운전모드를 설정하고, 상기 회전 각속도가 제 2 기준치 이상이고 제 1 기준치 미만인 경우 상기 제 2 모드로 설정 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운전 모드를 설정하는 단계는, 상기 전기장 신호의 발생 시간이 제 3 기준치 미만인 경우 상기 제 1 운전모드를 설정하고, 상기 전기장 신호의 발생 시간이 제 3 기준치 이상 제 4 기준치 미만인 경우 상기 제 2 운전모드를 설정 할 수 있다.
일실시예에서, 상기 전방위 센서의 감지 결과 차선을 변경하고자 하는 목표 차로의 전방, 측방, 후방의 주변 차량과의 거리 및 속도를 기반으로 충돌 가능성 및 변경 여유 시간을 산출하여, 상기 충돌 가능성 및 변경 여유시간이 제 5 기준치 미만이면 상기 제 1 운전모드로 설정할 수 있다.
본 기술은 차량 주행 중 차선변경을 하고자 하는 경우, 변속레버에 구비된 센서를 통해 운전자의 의지를 파악하여 반영함으로써 운전자 의도에 맞는 차선 변경이 이루어질 수 있어 운전자의 편의성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 차선 변경 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시 전방위 센서에 의해 감지된 감지 범위를 나타내는 예시도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 회전 각속도가 빠른 경우 차선 변경 예시도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 회전 각속도가 중간인 경우의 차선 변경 예시도이다.
도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 회전 각속도가 느린 경우의 차선 변경 예시도이다.
도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 방향지시등 레버의 오프 상태 및 온상태의 예시도이다.
도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 방향지시등 레버의 오프상태 및 온 상태에 따른 회전각속도의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 경로 생성의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운전 모드에 따른 차선 변경 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센싱 결과를 이용한 운전 모드 설정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량간의 간격이 넓은 경우 느린 속도로 차선 변경하는 예시도이다.
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량간의 간격이 좁은 경우 빠른 속도로 차선 변경하는 예시도이다.
도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량간의 간격이 넓은 경우 운전자의 의지에 따라 빠른 속도로 차선 변경하는 예시도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 후측방 차량간의 간격이 넓은 경우 느린 속도로 차선 변경하는 예시도이다.
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 후측방 차량간의 간격이 좁은 경우 빠른 속도로 차선 변경하는 예시도이다.
도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 후측방 차량간의 간격이 넓은 경우 운전자의 의지에 따라 빠른 속도로 차선 변경하는 예시도이다.
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 노멀 모드 시 화면의 예시도이다.
도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 스포츠 모드 시 화면의 예시도이다.
도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 에코 모드 시 화면의 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 모드에 따른 차선 변경 방법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시스템의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시스템은 센서부(100), 프로세서(200), 메모리(300), 디스플레이부(400)를 포함한다.
센서부(100)는 차량의 회전 각속도, 변속레버(미도시)를 터치하는 사용자의 손의 접촉시간, 차량 전방, 측방 및 후방 차량간의 거리를 감지하여 그 결과를 프로세서(200)로 제공한다.
이를 위해, 센서부(100)는 각도 측정 센서(110), 전기장 신호 감지 센서(120), 전방위 센서(130)를 포함한다.
각도 측정 센서(110)는 차량의 방향지시등 레버(31)에 탑재되어, 차량의 회전 각속도를 감지하여 프로세서(200)로 감지한다.
전기장 신호 감지 센서(120)는 차량의 변속 레버(32)에 탑재되어, 변속레버에 사용자의 손이 접촉하는 경우 발생하는 전기장신호를 감지하여, 프로세서(200)로 제공한다.
전방위 센서(130)는 차량 전방, 측방, 후방의 타차량을 감지하고 자차와 타차와의 거리를 감지하고 그 결과를 프로세서(200)로 제공한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시 전방위 센서에 의해 감지된 감지 범위를 나타내는 예시도이다.
프로세서(200)는 센서부(100)로부터 수신한 방향지시등 레버의 회전 각속도, 변속레버의 전기장 신호, 전방위 센싱 데이터를 이용하여 운전 모드를 설정하고, 운전모드에 따른 차속으로 차선 변경 경로를 생성하여 차선 변경을 제어한다.
이를 위해, 프로세서(200)는 운전 모드 설정부(210), 차선변경 경로 생성부(220), 차선변경 제어부(230)를 포함한다.
본 발명에서는 운전 모드를 빠른 속도의 운전을 즐기는 제 1 모드(스포츠 모드), 중간 속도의 운전을 즐기는 제 2 모드(노멀 모드), 느린 속도의 운전을 즐기는 제 3 모드(에코 모드)로 구분한다.
운전 모드 설정부(210)는 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 미리 정한 제 1 기준치 이상이면 빠른 속도로 운전하는 것을 즐기는 스포츠 모드로 설정하고, 전기장 신호가 발생된 시간이 미리 정한 제 3 기준치 미만이면 스포츠 모드로 설정한다. 즉, 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 빠르면 운전자가 방향지시등 레버(31)를 빨리 조작한 것이므로 운전자가 빠른 차선 변경의지가 있는 것으로 판단하고, 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 중간이면 운전자가 방향지시등 레버(31)를 중간 속도로 조작한 것이므로 운전자가 중간속도의 차선 변경 의지가 있는 것으로 판단하고 회전 각속도가 느리면 운전자가 방향지시등 레버(31)를 느리게 조작한 것이므로 운전자가 느린 속도의 차선 변경 의지가 있는 것으로 판단한다. 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 빠른 경우 차선 변경 예시도이고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 중간인 경우의 차선 변경 예시도이며, 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 느린 경우의
도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 방향지시등 레버의 오프 상태 및 온상태의 예시도로서, 방향 지시등 레버(31)가 위 또는 아래 방향으로 오프 상태 및 온 상태로 이동하게 된다. 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 방향지시등 레버의 오프상태 및 온 상태에 따른 회전각속도의 예시도로서, 방향지시등 레버(31)가 오프상태에서 온 상태로 변하는 경우의 회전각속도의 빠른 상태, 중간상태, 느린 상태를 도시하고 있다.
즉, 운전 모드 설정부(210)는 전기장 신호 감지 센서(120)로부터 수신한 전기장 신호에 따라 사용자가 변속 레버를 잡고 있는 시간을 판단할 수 있다. 사용자가 변속레버에 접촉하고 있는 동안 전기장 신호가 발생되는데, 전기장 신호가 발생되는 시간이 짧으면 변속레버를 잡고 있는 시간이 짧은 경우이고, 전기장 신호가 발생되는 시간이 길면 변속레버를 잡고 있는 시간이 긴 경우이다. 변속 레버를 잡고 있는 시간이 짧은 경우는 빠른 차선 변경을 하는 경우이고 변속 레버를 잡고 있는 시간이 긴 경우는 느린 차선 변경을 하는 경우로 볼 수 있다.
또한, 운전모드 설정부(210)는 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 미리 정한 제 1 기준치 미만이고 제 2 기준치 이상인 경우 스포츠 모드보다 느린 중간속도로 운전하는 것을 즐기는 노멀 모드로 설정하고, 전기장 신호가 발생된 시간이 미리 정한 제 3 기준치 이상 제 4 기준치 미만이면 노멀 모드로 설정한다.
또한, 운전 모드 설정부(210)는 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 미리 정한 제 2 기준치 미만인 경우, 노멀 모드보다 느린 저속으로 운전하는 것을 즐기는 에코 모드로 설정하고, 전기장 신호가 발생된 시간이 미리 정한 제 4 기준치 이상인 경우 에코모드로 설정한다.
운전 모드 설정부(210)는 전방위 센서(130)의 센싱 데이터로부터 차선 변경하고자 하는 목표 차로의 전방, 후방, 측방의 차량과의 충돌 가능성 및 변경 여유 시간을 예측하여 충돌 가능성이 높은 경우 스포츠모드로 설정하고, 충돌가능성이 낮으면 에코 모드로 설정하고, 충돌가능성이 중간레벨이면 노멀 모드로 설정한다.
운전 모드 설정부(210)는 스포츠 모드로 설정되면 빠른 속도의 차선 변경을 위해 차량의 가속도를 빠르게 설정하고, 에코 모드로 설정되면 느린 속도의 차선 변경을 위해 차량의 가속도를 느리게 설정하고, 노멀 모드로 설정되면 중간 속도의 차선 변경을 위해 차량의 가속도를 중간 속도로 설정한다.
즉 운전모드 설정부(210)는 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도 및 변속 레버(32)의 전기장 신호를 이용하여 운전자의 의지를 파악하고, 전방위 센서(130)의 감지결과보다 운전자의 의지를 우선순위로 하여 운전 모드를 설정할 수 있다. 즉, 전방위 센서(130)의 감지 결과 자차와 주변 차량간의 거리가 멀거나 주변 차량의 속도가 낮아 충돌 가능성이 낮더라도, 각도 측정 센서(110)의 회전 각속도, 전기장 신호 감지 센서(120)의 전기장 신호에 의해 운전자가 빠른 차선 변경을 원한다고 판단되면 스포츠모드로 차선 변경을 수행하도록 한다.
다만, 운전 모드 설정부(210)는 전방위 센서(130)의 감지 결과 자차와 주변 차량간의 거리가 짧고 주변 차량의 속도가 빨라 충돌 가능성이 높은 상태에서 운전자의 빠른 차선 변경 의지가 없더라도, 스포츠 모드로 차선 변경을 수행하도록 하여 충돌을 방지하도록 한다.
차선변경 경로 생성부(220)는 운전모드 설정부(210)에 의해 설정된 운전모드별 설정되는 차속을 기반으로 차선 변경 경로를 생성한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 경로 생성의 예시도이다.
차선 변경 경로 생성을 위한 수식을 아래 수학식 1 내지 수학식 3을 통해 정의하면 아래와 같다.
Figure pat00001
여기서 s(t)는 자차(10)와 전방 차량(20)간의 종방향의 거리로서, 종방향의 거리가 0 보다 클 경우, 이므로 목표차로 변경 중에 충돌은 일어나지 않게 된다.
Figure pat00002
여기서 이므로, 최종 목표는 두 차량간 충돌이 발생되지 않을 의 초기상태의 최소값을 구하는 것이다.
충돌 미발생 차로 변경의 최소값 은 두 차량 와 사이의 최소한의 초기상태 종방향의 상대적인 공간을 나타내고 이를 최종 수식으로 정리하면 아래 수학식 3과 같다.
Figure pat00003
여기서 s(0)는 자차(10)와 전방 차량(20)간의 최소 종방향의 안전거리이고, VL0는 자차의 차속, VL1는 선행차 차속이고, aL0는 자차의 가속도, aL1는 선행차 가속도이며, t는 차로 변경의 전체 소요시간이다. 도 5를 참조하면 L0는 자차(10)이고 L1은 전방차량(20)을 의미하고 도면부호 11은 자차(10)의 차선 변경 위치이고 21은 전방차량(20)의 차선변경 위치이다.
즉, 두 차량 L0와 L1사이의 최소한의 초기상태 종방향의 상대적인 공간은 종방향의 상대가속도 및 초기 종방향의 상대 속도에 지극히 의존적임을 알 수 있다.
차선변경 제어부(230)는 차선 변경 경로에 따라 차량의 차선 변경을 제어한다.
메모리(300)는 프로세서(200)에 의해 산출된 데이터를 저장할 수 있다.
디스플레이부(400)는 차선 변경 경로 및 운전자 모드 상태를 화면에 표시할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 차선 변경 경로 생성 시, 주변 차량과의 충돌 가능성 및 변경 여유 시간뿐만 아니라 운전자의 의지를 우선순위로 반영하여 차선 변경을 제어하도록 함으로써 운전자의 편의를 증대시킬 수 있다.
즉 주변 차량과의 충돌 가능성이 낮고 변경 여유시간이 많아도 운전자가 빠른 차선 변경을 원하는 경우 이를 센서를 통해 파악하여 운전자의 의지대로 빠른 차선 변경을 수행할 수 있도록 함으로써 운전자의 만족도를 증대시킬 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 운전 모드에 따른 차선 변경 방법을 설명하기로 한다.
차선 변경 시스템은 센서로부터 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도, 변속 레버(32)의 전기장 신호, 전방위 센싱 데이터 등의 센싱 결과를 수신한다(S100).
이어 차선 변경 시스템은 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도, 변속 레버(32)의 전기장 신호, 전방위 센싱 데이터를 이용하여 운전 모드를 설정한다(S200).
그 후 차선 변경 시스템은 설정된 운전 모드에 따라 결정된 자차의 가속도를 기준으로 차선 변경 경로를 생성한다(S300).
이어 차선 변경 시스템은 생성된 차선 변경 경로에 따라 차량의 차선 변경을 제어한다(S500).
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 센싱 결과를 이용한 운전 모드 설정 방법을 설명하기로 한다.
차선 변경 시스템은 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 제 1 기준치 이상인 지를 판단하여(S201), 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 제 1 기준치 이상이면 제 1 모드로 운전 모드를 설정한다(S202). 이후, 차선 변경 시스템은 제 1 모드에 따른 제 1 속도로 차선 변경을 제어한다(S203). 이때, 제 1 모드는 스포츠 모드로서, 빠른 차선 변경을 수행하는 모드이고 제 1 속도는 빠른 속도이다.
한편, 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 제 1 기준치 이상이 아닌 경우, 차선 변경 시스템은 방향지시등 레버(31)의 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 제 1 기준치 미만이고 제 2 기준치 이상인지를 판단한다(S204). 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 제 1 기준치 미만이고 제 2 기준치 이상인 차선 변경 시스템은 제 2 모드로 운전 모드를 설정하고(S205), 제 2 모드에 따른 제 2 속도로 차선 변경을 제어한다(S206). 이때, 제 2 모드는 노멀모드로서 제 1 모드보다 느린 속도로 차선 변경을 수행하는 모드이고, 제 2 속도는 제 1 속도보다 느린 속도이다.
한편, 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 제 1 기준치 미만, 제 2 기준치 이상에 속하지 않는 경우, 제 2 기준치 미만인 것으로 판단하고, 전기장 신호 발생 시간이 제 3 기준치 미만인지를 판단한다(S207).
전기장 신호 발생 시간이 제 3 기준치 미만인 경우, 차선 변경 시스템은 방향지시등 레버(31)의 회전 각속도가 제 1 기준치 미만이고 제 2 기준치 이상인지를 판단한다(S204).
전기장 신호 발생 시간이 제 3 기준치 미만이 아닌 경우, 전기장 신호 발생 시간이 제 3 기준치 이상이고 제 4 기준치 미만인지를 판단하여(S208), 전기장 신호 발생 시간이 제 3 기준치 이상이고 제 4 기준치 미만인 경우, 차선 변경 시스템은 제 2 모드로 운전 모드를 설정하고(S205), 제 2 모드에 따른 제 2 속도로 차선 변경을 제어한다(S206).
한편, 전기장 신호 발생 시간이 제 3 기준치 이상이고 제 4 기준치 미만이 아닌 경우, 전방위 센서의 감지 결과에 따라 전방 및 후측방 차량과의 충돌 가능성을 판단하고(S209), 충돌 가능성이 높고 변경 여유 시간이 짧은 경우 제 1 모드로 운전 모드를 결정하고, 충돌 가능성이 낮고 변경 여유 시간이 긴 경우에는 제 3 모드로 운전모드를 결정한다(S210). 이후, 차선 변경 시스템은 제 3 모드에 따른 제 3 속도로 차선 변경을 제어한다(S211). 이때, 제 3 모드는 에코모드로서 제 2 모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 모드로서 제 3 속도는 제 2 속도보다 느리게 설정된다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량간의 간격이 넓은 경우 느린 속도로 차선 변경하는 예시도이다. 즉, 자차(10)와 전방차량(20)간의 간격이 넓은 경우 변경 여유 시간이 길고 충돌 가능성이 낮아 차선 변경을 느리게 수행하게 된다. 11은 차선변경 완료된 경우 자차의 위치이다.
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량간의 간격이 좁은 경우 빠른 속도로 차선 변경하는 예시도이다. 즉 자차(10)와 전방차량(20) 간의 간격이 좁은 경우 변경 여유 시간이 짧고 충돌 가능성이 높으므로 차선 변경을 빠르게 수행하게 된다.
도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량간의 간격이 넓은 경우 운전자의 의지에 따라 빠른 속도로 차선 변경하는 예시도이다. 즉 자차(10)와 전방 차량(20) 간의 간격이 넓어 충돌 가능성이 낮은 경우에도 불구하고 운전자의 의지에 따라 빠른 차선 변경을 수행한 경우를 나타내고 있다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 후측방 차량간의 간격이 넓은 경우 느린 속도로 차선 변경하는 예시도이다. 자차(10)와 후측방 차량(30)의 간격이 넓어 변경 여유 시간이 길고 충돌 가능성이 낮은 경우 차선 변경을 느리게 수행하게 된다.
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 후측방 차량간의 간격이 좁은 경우 빠른 속도로 차선 변경하는 예시도이다. 자차(10)와 후측방 차량(30)의 간격이 좁아 변경 여유 시간이 짧고 충돌 가능성이 높은 경우 차선 변경을 빠르게 수행하게 된다.
도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 후측방 차량간의 간격이 넓은 경우 운전자의 의지에 따라 빠른 속도로 차선 변경하는 예시도이다. 자차(10)와 후측방 차량(30)의 간격이 넓어 변경 여유 시간이 길고 충돌 가능성이 낮으나 운전자의 의지에 따라 차선 변경을 빠르게 수행한 경우를 나타내고 있다.
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 노멀 모드 시 화면의 예시도로서 노멀 모드 시 차선 변경 경로와 노멀 모드임을 디스플레이 화면에 표시한 예를 개시하고 있다. 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 스포츠 모드 시 화면의 예시도로서, 스포츠 모드 시 차선 변경 경로와 스포츠 모드임을 디스플레이 화면에 표시한 예를 개시하고 있다. 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 에코 모드 시 화면의 예시도로서, 에코 모드 시 차선 변경 경로와 에코 모드임을 디스플레이 화면에 표시한 예를 개시하고 있다.
이와 같이, 본 발명은 주변 차량과의 충돌 가능성 등을 고려하여 차선 변경을 자동 제어하되, 변속레버에 설치되는 센서들로부터 운전자의 의지를 파악하여 운전 모드를 설정하고 설정된 운전 모드를 반영하여 차선 변경 속도를 제어함으로써 주변 차량과의 충돌을 방지하면서 운전자의 만족도를 증대시키며 안전운전을 할 수 있도록 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 모드에 따른 차선 변경 방법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.
도 11을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 센서부
200 : 프로세서
300 : 메모리
400 : 디스플레이부
110 : 각도 측정 센서
120 : 전기장 신호 감지센서
130 : 전방위 센서
210 : 운전 모드 설정부
220 : 차선변경 경로 생성부
230 : 차선변경 제어부

Claims (20)

  1. 차량의 방향지시등 레버의 회전 각속도 및 변속 레버의 전기장 신호를 감지하고 주변 차량과의 거리를 감지하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 감지된 상기 차량의 회전 각속도, 상기 전기장 신호, 주변 차량과의 거리를 이용하여 운전 모드를 설정하고, 상기 운전 모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하여 차량의 차선 변경을 제어하는 프로세서
    를 포함하는 차선 변경 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 방향지시등 레버의 회전 각속도를 추출하는 각도 측정 센서;
    상기 변속 레버의 사용자의 접촉에 따른 전기장 신호를 감지하는 전기장 신호 감지 센서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 각도 측정 센서는 방향지시등 레버에 탑재되고 상기 전기장 신호 감지 센서는 변속 레버에 탑재되는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서부는,
    전방, 측방, 후방 차량의 속도, 자차와의 거리를 감지하는 전방위 센서
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
    것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전 모드는,
    빠른 차선 변경을 수행하는 제 1 운전모드, 및
    상기 제 1 운전보드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 2 운전모드,
    상기 제 2 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 3 운전모드로 구분되는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 회전 각속도, 상기 전기장 신호, 상기 전방위 센서의 감지 결과를 이용하여 상기 운전 모드를 설정하는 운전모드 설정부;
    상기 운전모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하는 차선 변경 경로 생성부; 및
    상기 차선 변경 경로에 따라 차선 변경을 수행하는 차선변경 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 운전모드 설정부는,
    상기 회전 각속도가 제 1 기준치 이상인 경우 상기 제 1 운전모드를 설정하고, 상기 회전 각속도가 제 2 기준치 이상이고 제 1 기준치 미만인 경우 상기 제 2 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 운전모드 설정부는,
    상기 전기장 신호의 발생 시간이 제 3 기준치 미만인 경우 상기 제 1 운전모드를 설정하고,
    상기 전기장 신호의 발생 시간이 제 3 기준치 이상 제 4 기준치 미만인 경우 상기 제 2 운전모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 운전모드 설정부는,
    상기 전방위 센서의 감지 결과 차선을 변경하고자 하는 목표 차로의 전방, 측방, 후방의 주변 차량과의 거리 및 속도를 기반으로 충돌 가능성 및 변경 여유 시간을 산출하여, 상기 충돌 가능성이 높고 상기 변경 여유시간이 짧은 경우 상기 제 1 운전모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 운전모드 설정부는,
    상기 회전 각속도가 제 2 기준치 이상이거나, 상기 전기장 신호 발생 시간이 제 4 기준치 이상이거나 상기 전방이 센서의 감지 결과 상기 충돌 가능성이 낮고 상기 변경 여유 시간이 많은 경우 상기 제 3 운전모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 운전모드 설정부는,
    상기 회전 각속도 및 상기 전기장 신호를 이용하여 운전자의 의지를 파악하고, 상기 전방위 센서의 감지결과보다 상기 운전자의 의지를 우선순위로 하여 상기 운전 모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 운전모드 설정부는,
    상기 전기장 신호의 발생시간을 이용하여 사용자의 변속레버 접촉시간을 감지하여 운전모드를 판단하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 운전모드 설정부는,
    상기 전기장 신호의 발생시간이 짧으면 빠른 차선 변경을 수행하는 제 1 운전모드로 설정하고, 상기 전기장 신호의 발생시간이 상기 제 1 운전모드 시보다 길면 상기 제 1 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 2 운전모드로 설정하고 상기 전기장 신호의 발생시간이 상기 제 2 운전모드 시보다 길면 상기 제 2 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 3 운전모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 시스템.
  14. 센싱된 방향지시등 레버의 회전 각속도, 변속 레버의 전기장 신호, 주변차량과의 충돌 가능성을 이용하여 운전 모드를 설정하는 운전모드 설정부;
    상기 운전 모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하는 차선 변경 경로 생성부; 및
    상기 차선 변경 경로에 따라 차선 변경을 수행하는 차선변경 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 운전 모드는,
    빠른 차선 변경을 수행하는 제 1 운전모드, 및
    상기 제 1 운전보드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 2 운전모드,
    상기 제 2 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 3 운전모드로 구분되는 것을 특징으로 하는 차선 변경 장치.
  16. 센싱된 차량의 방향지시등 레버의 회전 각속도, 사용자의 접촉여부에 따른 전기장 신호, 전방위 센싱 데이터를 수신하는 단계:
    상기 회전 각속도, 상기 전기장 신호, 전방위 센싱 데이터를 이용하여 운전 모드를 설정하는 단계;
    상기 운전 모드에 따라 차선 변경 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 차선 변경 경로에 따라 차선 변경을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 운전 모드를 설정하는 단계는,
    빠른 차선 변경을 수행하는 제 1 운전모드, 및
    상기 제 1 운전보드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 2 운전모드,
    상기 제 2 운전모드보다 느린 차선 변경을 수행하는 제 3 운전모드로 구분하여 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 운전 모드를 설정하는 단계는,
    상기 회전 각속도가 제 1 기준치 이상인 경우 상기 제 1 운전모드를 설정하고, 상기 회전 각속도가 제 2 기준치 이상이고 제 1 기준치 미만인 경우 상기 제 2 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 운전 모드를 설정하는 단계는,
    상기 전기장 신호의 발생 시간이 제 3 기준치 미만인 경우 상기 제 1 운전모드를 설정하고,
    상기 전기장 신호의 발생 시간이 제 3 기준치 이상 제 4 기준치 미만인 경우 상기 제 2 운전모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 전방위 센서의 감지 결과 차선을 변경하고자 하는 목표 차로의 전방, 측방, 후방의 주변 차량과의 거리 및 속도를 기반으로 충돌 가능성 및 변경 여유 시간을 산출하여, 상기 충돌 가능성 및 변경 여유시간이 제 5 기준치 미만이면 상기 제 1 운전모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 방법.
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